臺灣博碩士論文加值系統

鋼筋混凝土構造物受氯離子侵蝕而導致構造物崩裂毀壞，因此如何減少或去除混凝土內之氯離子含量，是減緩或阻止鋼筋繼續受氯離子影響發生腐蝕的可行方法。電化學除鹽技術為一簡單、有效之除鹽方法，本研究針對受氯離子汙染之鋼筋混凝土進行除鹽，透過不同電場佈設方式施行電化學除鹽技術來抑制及降低鋼筋的腐蝕風險，藉以瞭解鋼筋混凝土除鹽之成效與基本性質的改變。
試驗結果顯示，鋼筋混凝土因鋼筋籠形式之影響，鋼筋籠易受電位相互干擾與牽制導致鋼筋籠中央除鹽效果不彰，反觀單筋混凝土於電化學作用中，電荷之移動皆直向陽極方向，使單筋混凝土的整體除鹽成效大於鋼筋混凝土。而電化學除鹽時電場作用範圍只在鋼筋陰極與鈦網陽極之間，其餘區域除鹽成效不佳，但可以透過增加外加陰極電解槽或置換電解槽的位置加以改善混凝土除鹽之成效。電化學作用於陽極面形成碳酸鈣，但原始電解液為0.1N的NaOH，並無鈣離子的存在，顯示鈣離子在電化學作用中被析出，若鈣離子被大量析出時，可能導致混凝土的孔隙增大、強度減弱等現象發生。
關鍵字：電化學除鹽、腐蝕

Chloride ions will result in corrosion of rebar thus make the reinforced concrete deterioration. To decrease the chloride ion contents or removal them thus is one strategy to prevent corrosion of RC structures. In this study, we study the electrical chloride removal of RC members (with multiple layers of rebars and stirrups). Using different setups for electrodes and study the efficiencies for these setups.
The results show that the middle region confined by the stirrups is very difficult to remove chloride in comparison with the single-rebar case. For single rebar case, the chloride is easy to be removed. However, if stirrups exist the equal potential for connected rebars and stirrups make chloride in the middle region is not easy to be removed. To add an extra cathode or change the cathode location after a period can help the removal of chloride more completely. On the anodic side of concrete, deposit of calcium carbonate (CaCO3) is observed. Since the electrolyte used in 0.1 N NaOH, it implies that the deposit comes from the calcium ions inside concrete leaches out. If such leaching out phenomenon is very serious, it is expected the pore structures of concrete may become looser and compressive strength may become lower.
Keywords：electrochemical chloride extraction、corrosion

目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
圖目錄 vi
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的與範圍 1
1-3 研究方法與流程 2
第二章 文獻回顧 4
2-1 鋼筋腐蝕機理 4
2-1-1 腐蝕現象 4
2-1-2 金屬腐蝕的基本原理 4
2-1-3 鋼筋的腐蝕機理 6
2-2 氯離子在鋼筋混凝土中之反應 10
2-2-1 混凝土中氯離子的來源及標準 10
2-2-2 混凝土中氯離子存在的型態 13
2-2-3 氯離子對鋼筋混凝土之影響 14
2-4 電化學除鹽技術 16
2-4-1 除鹽機理 16
2-4-2 影響電化學除鹽成效之因素 17
2-4-3 電化學去鹽法之優劣 21
2-5 鋼筋混凝土結構物腐蝕之檢測 23
2-5-1 混凝土檢測 23
2-5-2 鋼筋腐蝕檢測 25
2-5-3 線性極化法 27
2-5-4 GPM腐蝕量測儀 29
第三章 實驗計畫 32
3-1 實驗材料 32
3-2 試驗設備 37
3-3 試體製作與試驗規劃 42
3-3-1 試體配比 44
3-3-2 試體製作與實驗裝置 44
3-3-2 試體編號說明 46
3-4 試驗方法 48
第四章 結果與分析 56
4-1 前言 56
4-2 力學性質 56
4-2-1 反彈錘試驗 56
4-3 物理性質 58
4-3-1 四極式電阻試驗 58
4-4 化學性質 60
4-4-1 氯離子含量試驗 60
4-4-2 pH值滴定試驗 76
4-5 電化學性質 84
4-5-1 腐蝕電位 84
4-5-2 腐蝕速率 85
4-6 X-光繞射成分分析 87
4-6-1 混凝土表面生成物 87
第五章 結論與建議 88
5-1 結論 88
5-2 建議 89
參考文獻 90
謝誌
個人簡歷

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